(5) КОМПЛЕКСНАЯ ПАРОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА(5) COMPLEX STEAM AND GAS INSTALLATION
. . 1 Изобретение относитс к теплоэнергетике и может быть использовано в энергоустановках с глубоким охла эдением продуктов сгорани дл производства различных видов энергии и твер дои. двуокиси углерода путем вымораживани ее из продуктов сгорани топлива ., По основному автосв. W 3. известна комплексна парогазова установка дл получени электроэнергии тепла и холода, содержаща последовательно установленные в газовом кон туре компрессор, высоконапорный парогенератор, газовую турбину, экономайзеры , сепаратор влаги и турбодетс1ндер , причем перед турбодетандером установлен регенеративный теплообменник дл охлаждени рабочего тела отработавшим в турбодетандере газом, на аалу турбодетандера установлен нагнетатель дл наддува компрессора , а после турбодетандера установлен сепаратор дл ее отделени П.. Недостатки известной энергоустановки ь том, что процессы кристаллизации и сепарации твердой двуокиси углерода из потока продуктов сгорани совмещаютс в один процесс, который проходит-в сепараторе твердой двуокиси углерода, что ухудшает энергетические характеристики производства твердой двуокиси углерода путем вымораживани , так как не обеспечиваютс необходимые услови дл достижени равновесного состо ни термодинамической системы тверда фаза - газ, поскольку исключаетс необходимый дл осуществлени эффективного процесса кристаллизации временный фактор ввиду быстротечности и неорганизованности совмещенного процесса кристаллизации - сепараци , что сокращает выход твердой двуокиси углерода и требует дополнительной .затраты энергии. Цель изобретени - повышение выхода и исключение потерь твердой двуокиси углерода. Указанна цель достигаетс тем, что установка диффузорным кристаллизатором, установленным между турбодетандером и сепаратором. На чертеже изображена схема комплексной парогазовой установки дл по лучени электроэнергии, тепла и холода. Установка содержит камеру 1 сгорани , газовую турбину 2, компрессор 3, электрогенератор Л газовой ступени , низконапорный.. ..парогенератор 5, сухую 6 и мокрую ступени 7 напорного экономайзера, влагоотделитель 8 капельной влаги регенератор Э, турбодетандер 10, электрогенератор 11, диффузорный кристаллизатор 12 твердой двуокиси углерода, сепаратор .13 твердой двуокиси углерода, шнековое устройство диффузорного кристалли затора 12, магистраль 15 обратного потока хладагента, выхлопной патрубок 16 уход щих газов,источник 17 водоснабх-;ени , питательный насос 18, магистрали нагреваемой воды 19, питательную магистраль 20 дл подвода питательной или сетевой воды и горелочное устройство 21. Комплексна парогазова установка работает следующим образом. В камере 1 сгорани сжигаетс топ ливо, которое вводитс в камеру 1 сг рани через горелочное устройство 21 Необходимый дл сжигани топлива воз дух подводитс под давлением в камеру 1 сгорани от компрессора 3- Продукты сгорани направл ютс в газову турбину 2, котора используетс дл привода компрессора 3 и электрогенератора 4. Газова турбина 2 работает с повышенным противодавлением. Продукты сгорани топлива после газовой турбины 2 направл ютс в теплоутилизационное устройство, состо щее из низконапорного парогенератора 5, сухой ступени 6 напорного экономайзера , в которой продукты сгорани топ лиаа охлаждаютс до температуры точ ки росы, и мокрой ступени 7, в кото рой происходит охлаждение продуктов ниже точки росы с выпадением капель ной влаги. Во влагоотделителе 8 осуществл етс сепараци капельной влаги из продуктов сгорани . 6 . 4 Продукты сгорани поступают в устройство дл производства твердой двуокиси углерода, состо щее из регенератора 9, в котором продукты сгорани топлива охлаждаютс обратным током хладагента до температуры, близкой к температуре десублимации двуокиси углерода, расшир ютс в турбодетандере 10, который используетс дл привода электрогенератора 11, проход т в диффузорный кристаллизатор 12, в котором кинетическа энерги газового потока после турбодетандера превращаетс в потенциальную , а затем происходит стабилизаци газового потока, образование кристаллической твердой двуокиси углерода и частичное ее выпадание , после чего поступают в сепаратор 13 твердой двуокиси углерода. Тверда двуокись углерода выводитс из корпуса сепаратора 13 и диффузорного кристаллизатора 12 с помощью шнекового устройства 14. Продукты сгорани , освобожденные от присутстви значительной части двуокиси углерода, по магистрали 15 обратного потока хладагента направл ютс в регенератор 9, далее при температуре,близкой к окружающей среде, уход т через выхлопной патрубок 16 в окружающую среду, Охлахедение продуктов сгорани в напорном экономайзере производитс питательной или сетевой водой. Из источника водоснабжени .17 питательный насос 18 подает воду последовательно в мокрую 17 и сухую 6 ступени напорного экономайзера, откуда вода подаетс потребител м и в низконапорный парогенератор 5 а затем поступает по питательной магистрали 20 в камеру сгорани , где образуетс пар или перегрета вода, котора может использоватьс потребителем. 8 результате описанного рабочего процесса продукты сгорани топлива производ т полезную работу - превращаютс из греющего агента в рабочее тело, а также в хладагент, поскольку температура продуктов сгорани ниже температуры окружающей среды. При этом используетс высша теплотворна способность топлива, отсутствуют теплопотери с уход щими дымовыми газами, увеличиваетс мощность энергоустановки и производитс холод, который может быть использован на охлаждаемых объектах. В итоге обеспечиваетс экономи топлива на 30-35 по сравнению с энергоустановками обычного типа, например котельными и холодильными установками. . . 1 The invention relates to heat and power engineering and can be used in power plants with deep cooling by burning combustion products for the production of various types of energy and heat. carbon dioxide by freezing it from the products of combustion of fuel. On the main avtosv. W 3. A well-known combined steam and gas unit for generating electricity for heat and cold, containing a compressor, a high-pressure steam generator, a gas turbine, economizers, a moisture separator and a turbo-blower 1nD installed in the gas circuit, and a regenerative heat exchanger installed in front of the turbo-expander to cool the working gas in the turbo-expander gas cooled , a compressor supercharger is installed on the aerial of the turbo-expander, and a separator is installed after the turbo-expander to separate it P. The known energy plant’s residues are that the processes of crystallization and separation of solid carbon dioxide from the stream of combustion products are combined into one process that takes place in a solid carbon dioxide separator, which degrades the energy characteristics of the production of solid carbon dioxide by freezing, as it does not provide the necessary conditions for achievement of the equilibrium state of the thermodynamic system is a solid phase - gas, since it eliminates the necessary ristallizatsii temporary factor due to the transience of disorganization and combined crystallization process - separation is that reduces the yield of solid carbon dioxide and .zatraty requires additional energy. The purpose of the invention is to increase the yield and eliminate the loss of solid carbon dioxide. This goal is achieved by the installation of a diffuser mold installed between the turbo expander and the separator. The drawing shows a diagram of a complex combined-cycle plant for the generation of electricity, heat and cold. The installation contains a combustion chamber 1, a gas turbine 2, a compressor 3, a gas stage electric generator L, low pressure .. .. steam generator 5, dry 6 and wet stage 7 pressure economizer, moisture separator 8 droplet moisture regenerator E, turbo expander 10, electric generator 11, diffuser crystallizer 12 solid carbon dioxide, a separator .13 solid carbon dioxide, a screw device of diffuser crystalline mash 12, a return line 15 for the refrigerant return flow, an exhaust pipe 16 for flue gases, a source 17 of water supply; second pump 18, line 19 of heated water, nutritious line 20 for supplying a nutrient or mains water and burner device 21. A complex combined cycle power plant operates as follows. The combustion chamber 1 burns fuel that is introduced into the combustion chamber 1 through the burner 21. The air required for burning fuel is supplied under pressure into the combustion chamber 1 from the compressor 3. Combustion products are directed to the gas turbine 2, which is used to drive the compressor 3 and the electric generator 4. Gas turbine 2 operates with high back pressure. Combustion products after the gas turbine 2 are directed to a heat utilization device consisting of a low-pressure steam generator 5, a dry stage 6 of a pressure economizer, in which the top products of the combustion chamber are cooled to the temperature of a boom point, and a wet stage 7 in which products are cooled. below the dew point with a drop of moisture. The moisture separator 8 separates the moisture from the combustion products. 6 4 Combustion products enter the solid carbon dioxide production unit consisting of a regenerator 9, in which the combustion products are cooled by a reverse coolant current to a temperature close to the carbon dioxide desublimation temperature, are expanded in a turboexpander 10, which is used to drive an electric generator 11, pass into diffuser mold 12, in which the kinetic energy of the gas flow after the turbo expander turns into potential and then the gas flow stabilizes, the formation of crystalline solid carbon dioxide and its partial precipitation, after which solid carbon dioxide is supplied to the separator 13. Solid carbon dioxide is removed from the cage of the separator 13 and the diffuser mold 12 by means of a screw device 14. Combustion products, exempt from the presence of a significant part of carbon dioxide, are directed to the regenerator 9 at a temperature close to the environment. leaving through the exhaust pipe 16 to the environment; The cooling of the combustion products in a pressure economizer is produced with feedwater or network water. From the water supply source .17, the feed pump 18 supplies water successively to the wet 17 and dry 6-stage pressure economizer, from where water is supplied to consumers and to the low-pressure steam generator 5 and then enters the feed line 20 to the combustion chamber, where steam or superheated water is formed, which can be used by the consumer. 8, as a result of the described workflow, the products of combustion of the fuel produce useful work — they are converted from a heating agent into a working fluid, as well as a coolant, since the temperature of the combustion products is lower than the ambient temperature. In this case, the higher calorific value of the fuel is used, there is no heat loss with exhaust flue gases, the capacity of the power plant increases and cold is produced, which can be used on cooled objects. As a result, fuel savings of 30-35 are achieved compared with conventional power plants, such as boiler houses and refrigeration units.
Применение изобретени обеспечивает наибольший выход твердой двуокиси углерода, а следовательно, и максимальную эффективность при одинаковых услови х, а также позвол ет варьировать параметрами рабочего процесса производства двуокиси углерода и обеспечивать оптимальные услови протекани рабочего процесса.The application of the invention provides the highest yield of solid carbon dioxide and, consequently, maximum efficiency under the same conditions, and also allows varying the parameters of the carbon dioxide production process and ensuring optimal conditions for the working process.